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        工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的應(yīng)用

        2021-11-30 17:54:45
        世界有色金屬 2021年14期
        關(guān)鍵詞:設(shè)備

        張 偉

        (甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司,甘肅 蘭州 730000)

        地質(zhì)勘探技術(shù)的先進(jìn)與否直接影響著地質(zhì)勘探工作的效果和質(zhì)量,也與地質(zhì)企業(yè)的整體市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有密切的關(guān)聯(lián)[1,2]。隨著地質(zhì)勘探行業(yè)的整體水平提高,結(jié)合目前的發(fā)展?fàn)顩r,我國(guó)大部分地區(qū)資源處于缺乏狀態(tài),如果繼續(xù)毫無(wú)節(jié)制的開(kāi)發(fā)和利用將會(huì)面臨資源枯竭的問(wèn)題。建筑行業(yè)的快速發(fā)展以及規(guī)模的擴(kuò)大,應(yīng)該進(jìn)一步提高資源的科學(xué)利用,所以進(jìn)行更加科學(xué)合理的地質(zhì)勘探工作具有一定的必要性[3,4],結(jié)合實(shí)際的地理理論知識(shí)和地理特點(diǎn),促進(jìn)土地規(guī)劃和資源利用更加科學(xué)與合理,并為我國(guó)工程地質(zhì)勘察工作提供有效的依據(jù)。

        1 工程地質(zhì)勘察的含義

        隨著我國(guó)工程項(xiàng)目和工程規(guī)模的擴(kuò)大,進(jìn)一步加強(qiáng)工程地質(zhì)勘察工作具有一定的必要性,工程地質(zhì)勘察主要是運(yùn)用勘探和調(diào)查的方法,進(jìn)一步分析和了解工程區(qū)域的水文情況、土地資源情況以及地質(zhì)情況等等,并對(duì)相關(guān)參數(shù)的變化和地質(zhì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析,對(duì)建筑物的適應(yīng)度、穩(wěn)定性以及相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),進(jìn)一步完善了工程的相關(guān)資料,在地質(zhì)勘察工作中,運(yùn)用了不同的勘察技術(shù),鉆探技術(shù)是眾多勘察技術(shù)中的重要技術(shù)之一,在近些年來(lái)得到了廣泛的普及和應(yīng)用,并發(fā)揮了技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)和效果。

        2 地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

        在進(jìn)行水壩施工過(guò)程中,要結(jié)合工程需求和技術(shù)的要求對(duì)鉆孔的位置進(jìn)行合理的選擇,如果施工技術(shù)沒(méi)有嚴(yán)格的要求和技術(shù)特點(diǎn),要求技術(shù)人員結(jié)合鉆探工具開(kāi)展實(shí)際的工作。如果在施工過(guò)程中技術(shù)要求相對(duì)較高,或者整體工程的施工難度很大,就要求技術(shù)人員科學(xué)合理的選擇正確的鉆孔方式,并在具體的施工過(guò)程中,對(duì)出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行有效的解決。所以工作人員在開(kāi)展工作之前,要對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況以及巖石特點(diǎn)進(jìn)行綜合的分析和了解,同時(shí)要明確水文環(huán)境是否滿足工程建設(shè)的需求,通過(guò)有效的地質(zhì)勘察,進(jìn)一步開(kāi)展技術(shù)推測(cè)工作,整個(gè)工作開(kāi)展要循序漸進(jìn),緩慢開(kāi)展,在地質(zhì)勘察工作中,運(yùn)用鉆探技術(shù)限制因素相對(duì)較少,如果技術(shù)應(yīng)用正確和得當(dāng),能夠有效的提高相關(guān)工程數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和適用性。

        3 工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的應(yīng)用介紹

        近些年來(lái),我國(guó)工程地質(zhì)行業(yè)發(fā)展迅速,很多先進(jìn)的地質(zhì)鉆探技術(shù)被開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,并處在快速的發(fā)展階段,不同的鉆探技術(shù)為我國(guó)工程地質(zhì)行業(yè)的發(fā)展提供了重要的技術(shù)保障和支持,并在地質(zhì)勘察工作領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,凸顯了技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì),對(duì)提高地質(zhì)鉆探效率和質(zhì)量具有重要的作用,以下對(duì)常用的幾種鉆探技術(shù)進(jìn)行分析。

        (1)反循環(huán)鉆探技術(shù)與應(yīng)用。在進(jìn)行反循環(huán)鉆探技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,基于循環(huán)介質(zhì)的不同,反循環(huán)鉆探技術(shù)又分為水力反循環(huán)技術(shù)和空氣反循環(huán)技術(shù)。水力反循環(huán)技術(shù)的介質(zhì)是水泥漿,利用鉆桿設(shè)備對(duì)介質(zhì)進(jìn)行傳送,并傳送到孔低,利用取心鉆頭獲取柱狀巖心,并將相關(guān)物質(zhì)帶到地面??諝夥囱h(huán)技術(shù)主要是以空氣為介質(zhì),利用鉆桿技術(shù)將壓縮空氣傳送到孔低部位,空氣在該部位發(fā)生膨脹,產(chǎn)生一定的沖擊效果,作用在巖石之上,然后利用鉆桿將空氣和巖石碎屑物質(zhì)帶回到地面,方便進(jìn)一步對(duì)巖屑的檢驗(yàn)。反循環(huán)狀態(tài)技術(shù)中的水力反循環(huán)技術(shù)和空氣反循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用都有各自技術(shù)優(yōu)勢(shì),但是也存在一定的弊端。比如利用水力反循環(huán)技術(shù)能夠得到完整的巖石結(jié)構(gòu),為相關(guān)檢驗(yàn)檢測(cè)工作提供充足的巖石物料,有效提高了判斷的準(zhǔn)確性和科學(xué)性,不需要耗費(fèi)大量的人力資源,但是此技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中需要消耗大量的水資源,另外施工速度很慢,需要一定的鉆孔時(shí)間。在空氣反循環(huán)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,在一些干旱區(qū)域優(yōu)勢(shì)較為明顯,同樣具有勞動(dòng)強(qiáng)度小的優(yōu)勢(shì),可以為企業(yè)節(jié)約一定的成本,但是所獲取的巖石樣品數(shù)量有限,缺乏代表性和精準(zhǔn)度,無(wú)法高效和準(zhǔn)確的反應(yīng)地層問(wèn)題。

        (2)繩索取心技術(shù)與應(yīng)用。在工程地質(zhì)勘察工作開(kāi)展過(guò)程中,繩索取心技術(shù)也具有很高的應(yīng)用價(jià)值,在獲取巖心的過(guò)程中,繩索取心技術(shù)的應(yīng)用不需要鉆桿設(shè)備就能夠多巖心進(jìn)行獲取,與反循環(huán)鉆探技術(shù)相比,繩索取心技術(shù)的應(yīng)用更加方便,操作也十分簡(jiǎn)單,這是兩種技術(shù)的最大區(qū)別,在技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,只有在鉆頭設(shè)備出現(xiàn)了故障的情況下,才能借助鉆桿設(shè)備完成工作。利用繩索取心技術(shù),不需要很深的鉆孔,所以大大降低了鉆孔的工作量和工作難度,使整個(gè)鉆孔過(guò)程變得簡(jiǎn)單,進(jìn)一步提升了鉆孔工作的效率。同時(shí),所獲取的巖心物質(zhì)質(zhì)量也得到了一定的保障,在工程地質(zhì)勘察工作中,運(yùn)用繩索取心技術(shù)有效的降低了整個(gè)工作的工作量,減少了施工人員的工作難度和強(qiáng)度,具有很高的技術(shù)應(yīng)用價(jià)值和推廣價(jià)值,在一定程度上也節(jié)約了企業(yè)對(duì)工程的資金與物質(zhì)的投入成本,提高了的企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,基于此,繩索取心技術(shù)在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用范圍很廣,并在應(yīng)用過(guò)程中不斷完善了技術(shù)的應(yīng)用體系,發(fā)揮了最大的技術(shù)應(yīng)用效果,取得了一定的工作成績(jī)。除此之外,在繩索取心技術(shù)應(yīng)用之前,需要相關(guān)人員做好準(zhǔn)備工作,包括鉆孔需要的設(shè)備和材料,并對(duì)所使用的材料質(zhì)量和規(guī)格等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn),確保相關(guān)質(zhì)量參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)滿足工程鉆探的要求。

        (3)液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)與應(yīng)用。液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)的由來(lái)是在回轉(zhuǎn)鉆探基礎(chǔ)之上,進(jìn)行了技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新,所以液動(dòng)潛孔錘技術(shù)屬于一種新型的技術(shù),技術(shù)應(yīng)用效果良好,具有一定的推廣和普及價(jià)值。此技術(shù)利用沖洗液作為驅(qū)動(dòng)介質(zhì)來(lái)促使?jié)摽卓状巩a(chǎn)生沖擊效果,通過(guò)能量傳遞原理,將能量傳遞到鉆頭部位,最終利用鉆頭設(shè)備對(duì)巖石進(jìn)行撞擊,最終獲取巖石的樣本物質(zhì)。在具體的技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,泥漿泵是重要的輔助工具之一,有效的輔助液動(dòng)潛孔錘技術(shù)完成取石樣本工作。以往回轉(zhuǎn)鉆探技術(shù)的應(yīng)用沖擊效果和沖擊力不足,利用液動(dòng)潛孔錘鉆探技術(shù)能夠有效的彌補(bǔ)這一缺點(diǎn),進(jìn)一步提高了沖擊效果,并順利和高效的完成取巖工作,使設(shè)備的工作質(zhì)量和工作效率得到了明顯的提升,也大大減少了工程的成本投入。隨著技術(shù)的完善和性能的優(yōu)化,在近些年來(lái),潛動(dòng)潛孔錘技術(shù)在我國(guó)不同的領(lǐng)域都得到了廣泛的普及和應(yīng)用,比如石油化工企業(yè)、水電工程領(lǐng)域、金屬礦產(chǎn)開(kāi)采領(lǐng)取等等,發(fā)揮著重要的作用,技術(shù)體系也越來(lái)越完善。之所以該技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用,是因?yàn)檫\(yùn)用潛動(dòng)潛孔錘技術(shù)可以進(jìn)一步提升鉆孔的質(zhì)量和效率,并適用于多種地形的取巖工作中,但是此技術(shù)的屬于高頻作業(yè),在一些巖石脆度較高和巖石比較堅(jiān)固的地質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)域運(yùn)用此技術(shù)更為適宜,另外,在選取液壓泥漿的環(huán)節(jié)中,應(yīng)該盡量選擇含沙量很少的液壓泥漿,提高設(shè)備的運(yùn)行潤(rùn)滑度,同時(shí)來(lái)減少液動(dòng)錘運(yùn)作中的磨損問(wèn)題,有利于提升液動(dòng)潛孔錘的工作效率和工作質(zhì)量。

        4 工程地質(zhì)勘察鉆探技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

        隨著鉆探技術(shù)的種類越來(lái)越多,結(jié)合目前我國(guó)工程地質(zhì)勘察行業(yè)的發(fā)展情況,在傳統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中,很難滿足現(xiàn)階段工程發(fā)展的需求,傳統(tǒng)的鉆探技術(shù)弊端被凸顯出來(lái)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)鉆探技術(shù)水平得到不斷提升,能夠進(jìn)一步提高鉆探工作質(zhì)量和效果,在減少人力、物力和資金投入的前提下,能夠有效的保障工作效率和工作質(zhì)量,基于此,在技術(shù)的研究和發(fā)展過(guò)程中,并以此作為主要的研究方向,進(jìn)一步優(yōu)化鉆探技術(shù)應(yīng)用體系。另外,工作人員還要深入的研究工程地質(zhì)勘察工作的相關(guān)內(nèi)容,比如地質(zhì)學(xué)知識(shí)、物理知識(shí)等等,有助于進(jìn)一步開(kāi)展技術(shù)的研究工作,成為鉆探技術(shù)未來(lái)發(fā)展的原動(dòng)力。近些年來(lái),隨著工程地質(zhì)勘察事業(yè)的發(fā)展,越來(lái)越多的鉆探技術(shù)被應(yīng)用到實(shí)際的工作中,大大提升了工作效率和工作質(zhì)量。

        5 結(jié)論

        以上對(duì)工程地質(zhì)勘察中鉆探技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析。但是在新時(shí)代背景下,對(duì)鉆探技術(shù)的要求也越來(lái)越高,傳統(tǒng)模式的狀態(tài)設(shè)備已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)階段的勘察工作要求,為了更好的解決這一問(wèn)題,進(jìn)一步提升鉆探工作效率,應(yīng)該普及和應(yīng)用自動(dòng)化鉆探技術(shù)設(shè)備,不斷完善相關(guān)設(shè)備的功能,基于此,在具體的鉆探設(shè)備技術(shù)研究和發(fā)展過(guò)程中,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加強(qiáng)配套技術(shù)設(shè)備的完善和創(chuàng)新,全面提升鉆探技術(shù)的功能,使地質(zhì)勘探設(shè)備的技術(shù)水平得到不斷提升。

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